隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年醞釀獲得了飛速的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)融合的階段，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逐漸走進(jìn)了大家視野。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)制造中通過(guò)對(duì)工業(yè)資源、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)原材料制造的靈活配置、生產(chǎn)過(guò)程的按需執(zhí)行、制造過(guò)程的合理優(yōu)化以及制造環(huán)境的快速適應(yīng)。

　　目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)制造中的供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)過(guò)程工藝優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)備監(jiān)控管理、環(huán)保監(jiān)測(cè)及能源管理等方面，已成為建設(shè)智能工廠的重要基礎(chǔ)，大大加快了傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐。

　　一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)政策加持獲得飛速發(fā)展

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作，實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配合、制造過(guò)程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達(dá)到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。它具有6大典型特征：智能感知、泛在連通、精準(zhǔn)控制、數(shù)字建模、實(shí)時(shí)分析、迭代優(yōu)化。

　　美國(guó)于2013年出臺(tái)《國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)》，推動(dòng)美國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。日本制定了《2030年新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)展望》，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為重點(diǎn)進(jìn)一步探索工業(yè)新模式。我國(guó)對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策支持力度不斷提升。2016年頒布《物聯(lián)網(wǎng) "十三五"規(guī)劃》，則明確了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)十三五的發(fā)展目標(biāo)。

　　2018年全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)規(guī)模約640億美元，預(yù)計(jì)將在2023年成長(zhǎng)至914億美元，2018-2023年的五年間復(fù)合年成長(zhǎng)率(CAGR)為7.39%。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明在全球普遍重視高新技術(shù)的大背景下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，發(fā)展后勁十足。

　　二、自動(dòng)化與控制為主導(dǎo)的智能工廠正在發(fā)展

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要想實(shí)現(xiàn)智能工廠在工業(yè)4.0生產(chǎn)制造環(huán)境下的可持續(xù)性策略它需要考慮，智能工廠車間所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)和信息流，如何達(dá)到快速連接；智能生產(chǎn)設(shè)備機(jī)器終端與智能傳感器，如何及時(shí)獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；如何升級(jí)智能傳感器、智能傳動(dòng)組件、智能控制器、智能機(jī)器人等智能電子器件和智能設(shè)備組成的智能流水線設(shè)備等。

　　建設(shè)智能工廠看起來(lái)十分復(fù)雜，甚至難以實(shí)現(xiàn)。業(yè)內(nèi)相關(guān)專家認(rèn)為，構(gòu)建智能工廠，需要結(jié)合數(shù)據(jù)分析，推動(dòng)生產(chǎn)流程自動(dòng)化，形成全面的客戶訂單拉動(dòng)協(xié)作型生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型，制造企業(yè)需具備多方面的能力：推動(dòng)企業(yè)運(yùn)作的眾多運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)間橫向整合的能力；互聯(lián)制造系統(tǒng)間垂直整合的能力；以及整個(gè)價(jià)值鏈端到端、全面整合的能力。

　　三、建設(shè)智能工廠需考慮的四方面

　　1、數(shù)據(jù)與算法

　　要實(shí)現(xiàn)智能工廠的有效運(yùn)作，制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)姆绞匠掷m(xù)創(chuàng)建和收集數(shù)據(jù)流，管理和儲(chǔ)存產(chǎn)生的大量信息，并通過(guò)多種較為復(fù)雜的方式分析數(shù)據(jù)，且基于數(shù)據(jù)采取相應(yīng)行動(dòng)。

　　生產(chǎn)過(guò)程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯。企業(yè)需要根據(jù)采集的頻率要求來(lái)確定采集方式，對(duì)于需要高頻率采集的數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備控制系統(tǒng)中自動(dòng)采集。企業(yè)在進(jìn)行智能工廠規(guī)劃時(shí)，要預(yù)先考慮好數(shù)據(jù)采集的接口規(guī)范，以及SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　同時(shí)，數(shù)據(jù)也代表數(shù)字孿生，數(shù)字孿生通過(guò)數(shù)字化形式，以較高的水平呈現(xiàn)某對(duì)象或流程過(guò)去及當(dāng)前的行為。數(shù)字孿生需針對(duì)生產(chǎn)、環(huán)境和產(chǎn)品情況持續(xù)開展實(shí)際的數(shù)據(jù)測(cè)量。基于強(qiáng)大的處理能力，數(shù)字孿生可從產(chǎn)品或系統(tǒng)情況中獲取重要信息，反映現(xiàn)實(shí)世界中設(shè)計(jì)與流程的變化。

　　2、技術(shù)

　　在智能工廠建設(shè)中，人工智能技術(shù)正在被不斷地被應(yīng)用到圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、智能機(jī)器人、故障診斷與預(yù)測(cè)性維護(hù)、質(zhì)量監(jiān)控等各個(gè)領(lǐng)域，覆蓋從研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、故障診斷等多個(gè)方面。

　　例如，可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，挖掘產(chǎn)品缺陷與歷史數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，形成控制規(guī)則，并通過(guò)增強(qiáng)學(xué)習(xí)技術(shù)和實(shí)時(shí)反饋，控制生產(chǎn)過(guò)程減少產(chǎn)品缺陷。同時(shí)集成專家經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)學(xué)習(xí)結(jié)果。利用機(jī)器視覺(jué)代替人眼，提高生產(chǎn)柔性和自動(dòng)化程度，提升產(chǎn)品質(zhì)檢效率和可靠性。

　　但各企業(yè)也需考慮其他技術(shù)，包括交易和企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)以及分析平臺(tái)，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)考慮邊緣加工和云存儲(chǔ)等需求。這就需要企業(yè)運(yùn)用各類數(shù)字化和物理技術(shù)——包括分析技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、高性能計(jì)算、人工智能、認(rèn)知技術(shù)——將不同資產(chǎn)和設(shè)備關(guān)聯(lián)起來(lái)，對(duì)數(shù)據(jù)加以處理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的數(shù)字化。

　　3、流程與管理

　　智能工廠最重要的特征之一是其自優(yōu)化、自適應(yīng)以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的能力。該特征能夠從根本上改變傳統(tǒng)流程和管理模式。自主系統(tǒng)能夠在沒(méi)有人工參與的情況下制定并實(shí)施許多決策，并在諸多情況下將制定決策的責(zé)任從人工轉(zhuǎn)移到了機(jī)器，或者說(shuō)僅由少數(shù)人制定決策。

　　智能工廠可以使生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)良好的信息交互，使各個(gè)環(huán)節(jié)緊密配合，生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)時(shí)間、原料供應(yīng)以及下一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況在設(shè)備中及時(shí)進(jìn)行處理。智能化系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)整體的優(yōu)化，使得各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)配置最優(yōu)，各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備得到了高效的利用。

　　隨著對(duì)工廠更加深入和全面的了解，以及生產(chǎn)和供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，制造企業(yè)也可能面臨各種不同的新問(wèn)題。企業(yè)可能需要考慮和重新設(shè)計(jì)決策制定流程，以適應(yīng)新的轉(zhuǎn)變。

　　4、人員

　　智能工廠中人員仍將是工廠運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。但智能工廠可能會(huì)在運(yùn)營(yíng)以及信息技術(shù)/運(yùn)營(yíng)技術(shù)組織架構(gòu)方面發(fā)生重大變化，導(dǎo)致人員職位出現(xiàn)變動(dòng)，從而適應(yīng)新的流程和功能。一些職位由于可能被機(jī)器人(物理和邏輯)、流程自動(dòng)化以及人工智能取代，而其他一些職位的功能可能會(huì)因虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及數(shù)據(jù)可視化等新技術(shù)的加持而得以增強(qiáng)。人員和流程管理變革離不開靈活、適當(dāng)?shù)淖兏锕芾矸桨浮?/p>

　　除此之外，還應(yīng)當(dāng)重視整體人員績(jī)效的提升。設(shè)備管理有OEE，人員管理同樣有整體績(jī)效-OLE（整體勞動(dòng)效能）。通過(guò)對(duì)整體勞動(dòng)效能指標(biāo)的分析，可以清楚了解勞動(dòng)力績(jī)效，找出人員績(jī)效改進(jìn)的方向和辦法，而分析勞動(dòng)力績(jī)效的基礎(chǔ)是及時(shí)、完整、真實(shí)的數(shù)據(jù)。

　　在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)下，同樣的能耗和時(shí)長(zhǎng)，機(jī)器可以完成的工作會(huì)更加豐富，效率也會(huì)得到極大提升。智能工廠還遠(yuǎn)未達(dá)到“終極形態(tài)”，而是一個(gè)不斷演變的解決方案——一個(gè)不斷挖掘靈活性、互聯(lián)性和透明度等眾多特性的解決方案。